基于PLC电子密码锁

一、题目：基于PLC电子密码锁设计二、内容与要求：1.培养学生运用学生基础理论，专业知识及基本技能来分析和解决实际问题的能力。2.收集有关论文的方面的相关知识和各种材料质询相关人士，在指导老师的帮助下完成毕业设计。3.本设计以德国西门子公司S7-200为核心，完成电子密码锁的设计，本设计要求易于操作，安全系数高，使用方便等优点。三、设计（论文）起止日期：任务下达日期：年月日完成日期：年月日指导教师签名：年月日四、教研室审查意见：教研室负责人签名：年月日）-I-基于PLC电子密码锁设计摘要本设计是采用西门子PLC来设计密码程序的，程序中应用到了近20个计数器。设计的密码锁外观图类似于银行取款机台上的键盘。给人感觉就和那种输入密码的过程一样。其实不然，本设计中采用了计数器控制的特点，每个计数器的次数设定为几次那么所对应的按键就要按几次。本设计分为开锁环节和解锁环节，开锁环节设定六个按键有效，解锁环节设定了七个按键有效，这样一来设定的开锁密码位数就大于等于六位了，解锁密码位数就大于等于七位。要看计数器设定的次数而定。如果密码锁报警的话必须先输入解锁密码，后输入开锁密码方能开锁。关键词PLC电子密码锁梯形图）-II-BasedonPLCelectroniccombinationlockdesignAbstractThedesignisusedtodesignthepasswordSiemensPLCprogram,theprogramappliedtonearly20counter.ThecombinationlockappearancedesignsimilartoabankontheATMfigureofthekeyboard.Giveapersonfeelandthatkindofinputpasswordastheprocess.Actuallyotherwise,thedesignwiththecharacteristicsofthecountercontrol,thenumberoftimeseachcountersetforseveraltimessoofthecorrespondingkeytobeafewtimes.Thisdesignisdividedintothelockandunlocklinklink,thelocklinksetsixkeyeffective,unlockthelinksetsevenkeyeffective,sotheunlockpassworddigitssetwasbiggerthantheequaltosix,unlockpasswordwasbiggerthantheequaltosevendigits.Toseethenumberofcountersetanddecide.Ifthecombinationlockalarmwordsmustfirstinputunlockpasswordinputunlockpasswordcanunlockafter.Keywords:PLCelectronicLocksladderDiagram）-III-目录引言................................................................................1第1章电子密码锁的背景及应用........................................................21.1密码锁的发展...................................................................21.2电子密码锁的概念...............................................................21.3电子密码锁的性能特点..........................................................21.4电子密码锁的电路组成部分......................................................31.5电子密码锁的应用..............................................................3第2章密码锁的硬件设计..............................................................42.1S7—200PLC的系统组成..........................................................42.1.1S7—200的系统基本构成..................................................42.1.2主机单元................................................................42.2控制要求......................................................................52.3.1I/O的确定...............................................................52.3.2存储容量的选择..........................................................62.3.3I/O模块的选择...........................................................62.4I/O口分配表...................................................................62.5PLC外部接线图.................................................................8第3章密码锁的软件设计..............................................................93.1梯形图........................................................................9第4章程序设计的局限性和优点.......................................................19结论...............................................................................20致谢...............................................................................21参考文献.............................................................................22-1-引言PLC具有控制能力强、可靠性高、使用灵活方便和易于编程、扩张、通信等一系列优点，是当今及今后工业控制的主要手段和控制核心，因此PLC技术、数控计数、计算机辅助设计、计算机辅助生产以及机器人技术、已并列为现代工业生产自动化的四大支柱。西门子是中国多个业务领域的领先工业解决方案供应商，在制造业自动化、流程工业自动化、运动控制、驱动、低压控制以及电气安装技术方面提供了各类创新、可靠、高效和优质的产品。本设计以德国西门子公司的S7—200系列为主，主要介绍了PLC的产生定义及分类，具体介绍了S7—200系列的组成、性能特点及基本功能，主要性能指标和输入输出系统，通过S7—200CPU226型PLC介绍了本设计的全过程，从而实现了密码锁的PLC控制。）-2-第1章电子密码锁的背景及应用1.1密码锁的发展随着社会物质财富的日益增长和人们生活水平的提高,安全成为现代居民最关心的问题之一。而锁自古以来就是把守门户的铁将军,人们对它要求甚高,即要安全可靠地防盗,又要使用方便,这也是制锁者长期以来研制的主题。据有关资料介绍，电子锁得研究从30年代就开始了，在某些特殊场所早就有所应用。研究这种锁的初衷，是提高锁的安全性，因为电子锁的密码钥量（密码量）极大，可以和机械所配合，避免因钥匙被仿制而出现的问题。在安全性极高的前提下，他的另一个特点是无需钥匙却被越来越多的人所欣赏。因为电子锁只需要记住一组密码，无需携带金属钥匙，免除了人们的烦恼，电子所得种类繁多，从大的方面讲可能有数十种，例如数码锁、指纹锁、卡片锁、磁卡锁、生物锁等等。但是能谈的上实用一些或者大众化一些的还是按键式电子密码锁，这是一种操作方式类似于银行取款机式的电子锁，通过键盘上的数码按键依次输入一组密码，如果密码与内部已约定的密码相同，则输出一个电信号，以驱动电磁铁或者小马达将门闩打开，完成一个开锁过程。1.2电子密码锁的概念电子锁是采取电子电路控制，以电磁铁或者卫星电机和锁体作为执行装置的机电一体化锁具，相比传统的机械锁具，电子锁不适用金属钥匙，保密性、精度都有很大提高。电子所得发明思路，源自古代发明的自动机械，例如古希腊数学家赫伦的液压自动门，中国古代诸葛亮的木牛流马，它们以重力或蒸汽压力驱动，最广泛的用途乃是用在古代木道德地下机关。电子工业的诞生，使得一微小电量驱动机械成为可能，于是有了电子锁一日潜力的跃进。1.3电子密码锁的性能特点1．保密性好:编码量多,远远大于弹子锁。随机开锁成功率几乎为零。2．密码可变:用户可以经常更改密码，防止密码被盗，同时也可以避免因人员的更替而使锁的密级下降。3.误码输入保护:当输入密码多次错误时，报警系统自动启动。4.电子密码锁操作:简单易行，一学即会。5.干扰码功能:在输入正确密码前可输入任意码。）-3-6.安保功能:如果连续输错4次密码将会自动断电3分钟。7.紧急开启功能:出门时无需其他操作，只需一次的把手动作，可机械的开启门，所以遇到火灾等应急状况下也迅速，安全的开启门。8.入侵感应功能:在门上锁的状态下，有人破锁而入时，会发出强力的报警音。9.火灾报警功能:在室内如果温度达到75°左右，将会发出强力的报警音，同时锁会自动开启。10.双重锁定功能:外部强制锁定,在内部不能开启，适用于外出时，防止有人入侵.内部强制锁定,在外部不能开启，让您在家时更安心、安全。11.弱电提醒当电量不足时:在启动开门时，会有美妙的音乐提示您及时更换电池。12.自动上锁功能:采用全自动锁芯，门关后6秒内自动上锁,外出更加安全。13.外部显示功能:当密码输入错误，锁舌没正常锁到位，室内反锁，弱电等情况下，外部都有提示功能。1.4电子密码锁的电路组成部分（1）字密码输入电路（2）控制电路（3）显示电路1.5电子密码锁的应用（1）主要应用于保险箱（2）金库，大型仓库（3）运钞车。）-4-第2章密码锁的硬件设计2.1S7—200PLC的系统组成2.1.1S7—200的系统基本构成S7—200是西门子公司前几年投入市场的小型可变程序控制器，可以单机控制，也可以进行输入,输出和功能块的扩展。S7—200属于整体式结构，它价格低廉，结构小巧，可靠性高，运行速度快，有极丰富的指令集，具有强大的多种集成功能和实时特性，具有很高的性能价格比。根据控制规模的大小（即输入,输出点数的多少），可以选择相应的CPU主机。除了CPU221以外，其他CPU主机均可进行系统扩张，在规模不太大的控制领域是较为理想的控制设备。同其他的PLC一样，S7–200的系统基本组成也是由主机单元加编程器组成。在需要进行系统扩展时，系统组成中还可以包括：数字量扩展单元模块、模块量扩展单元模